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有利于减轻偏析。在此基础上,研究了电磁场对离心铸造高速钢轧辊偏析的影响,发现电磁场在金属溶液中产生电磁力,其切向分量与溶液运动方向相反,迫使固液界面前的溶液产生流动,引起元素分配系数k的变化,有利于减轻高速钢轧辊元素偏析。电磁力的作用还会促使金属熔体对固—液界面和枝晶端部产生强烈冲刷作用,造成晶体从铸型壁脱落和枝晶折断,促进等轴晶的形成,有利于宏观偏析减轻。高速钢轧辊电磁离心铸造中,磁场作用还导致先析出相、原子簇团与金属溶液之间因其导电性及密度差异而产生运动状态的相异性,这种作用对于高速钢轧辊凝固过程中溶质再分配及最终的成分偏析也有重要影响。清华大学也发明了电磁离心铸造高速钢复合轧辊方法,浇铸时先在离心铸造设备外面加稳恒磁场组成的外加磁场,


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无论采用何种冶炼方式,对原料和辅助材料的要求均很严格。冶炼时选用硫、磷以及其他杂质含量低的优质生铁和废钢。对造渣材料如石灰和萤石、铁矿石以及各种铁合金、脱氧剂、增碳剂等除了有严格的质量规定外,使用前还要彻底干燥,以防气体和夹杂带入钢水中。冶炼须在炉体良好的情况下进行。冶炼好并且成分合格的钢水一般在高出液相线温度80~120℃下出钢。若采用真空处理或浇铸,出钢温度要相应提高,以补偿这些工序带来的温度损失。出钢、真空处理和浇注所用的出钢槽、钢水包、中间罐以及钢锭模、浇道、冒口等均经过严格的检查,以避免钢水在出钢、处理和浇注过程中带入夹杂。轧辊钢锭的浇注可分为上注和下注。与上注法相比,采用下注法浇注的钢锭表面质量要好。但下注法对浇道耐火材料的要求严格。


冶炼 20世纪50年代以前,锻钢轧辊用钢基本上采用碱性平炉或碱性电炉冶炼。质量要求高者,则用酸性平炉冶炼。自20世纪50年代起,真空技术逐渐应用于炼钢,电炉、平炉或转炉冶炼的钢水,经真空处理和真空浇注后,生产出含氢量低、夹杂少的钢,用于生产要求较高的冷轧工作辊和支承辊。自60年代起,钢包精炼炉也开始用于轧辊钢的冶炼。电炉、平炉或转炉提供的低磷、化学成分接近成品钢的粗炼钢水,在精炼炉中脱硫,调成分,经真空处理后排除氢、氮、脱氧和排除夹杂,可获得较纯净的钢水。铸锭在氩气保护下或在真空下浇注。
钢包精炼炉为生产质量高、吨位大的支承辊创造了条件。与此同时,真空白耗和电渣重熔钢也由于其洁净度高、偏析小和结晶细密,开始用来制造轧制高碳钢、合金钢、金属箔材用的高硬度工作辊。


